结核分枝杆菌DnaG引物酶与ssDNA模板相互作用的研究

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作   者：

陈江;  罗昊;  张知明;  宋旭;  王刚刚; 

作者机构：

中国科学院成都生物研究所四川省环境微生物重点实验室; 

关键词：

特异性识别位点;  引物酶DnaG;  结核分枝杆菌;  结构域重排;  DNA复制; 

期刊名称：

生物化学与生物物理进展

i s s n：

年卷期：

2024 年 008 期

页   码：

1920-1934

摘   要：

目的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引物酶DnaG(MtuDnaG)在其基因组DNA复制中起着至关重要的作用,因而被认为是抗结核药物研发的新靶点.然而MtuDnaG起始引物合成的机制尚不清楚,这阻碍了MtuDnaG抑制剂的筛选.本研究将鉴定MtuDnaG结合模板的特异性识别位点,探讨MtuDnaG与ssDNA模板之间的相互作用.方法本研究以MtuDnaG的双结构域蛋白MtuP49(包含了锌指结合结构域和RNA聚合酶结构域)为研究对象,利用生物化学和生物物理学方法,研究MtuDnaG与含不同三联体的ssDNA模板之间的相互作用,鉴定MtuDnaG的特异性识别位点.结果5'-GCG/C-3'三联体可能是MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点.此外,在结核分枝杆菌基因组的复制起始点附近也存在可以与MtuP49特异结合的5'-GCG/C-3'位点,其3'端侧翼序列显著影响ssDNA与MtuP49的亲和力.突变实验表明,位于锌指结合结构域中的Arg31对MtuP49结合ssDNA的活性具有重要贡献.基于预测的MtuP49结构,推测在MtuP49结合模板ssDNA过程中,锌指结合结构域会发生分子内重排.结论本研究首次鉴定了MtuDnaG结合模板ssDNA的特异性识别位点,揭示了影响MtuDnaG与模板ssDNA相互作用的主要因素.本文的研究结果不但有助于阐明MtuDnaG起始引物合成的机制,也为靶向DnaG的新型抗结核药物开发提供了新的信息.